Eine Enzephalitis, oder Gehirnentzündung, ist eine komplexe Erkrankung, die durch eine Vielzahl von Ursachen ausgelöst werden kann. Dieser Artikel beleuchtet die verschiedenen Ursachen, von infektiösen Erregern bis hin zu immunvermittelten Prozessen, und gibt einen Überblick über die epidemiologischen Aspekte, Symptome, Diagnose und Behandlungsmöglichkeiten. Ziel ist es, ein umfassendes Verständnis dieser vielfältigen Erkrankung zu vermitteln.
Einführung in die Enzephalitis
Die Enzephalitis ist definiert als eine Entzündung des Gehirns. In den meisten Fällen wird sie durch Viren verursacht, kann aber auch bakterielle, mykotische oder parasitäre Ursachen haben. Zudem können Autoimmunerkrankungen eine Enzephalitis auslösen. Die Entzündung kann sich auf das Gehirn beschränken oder sich auf die Meningen (Hirnhäute) und das Rückenmark ausdehnen. Je nach betroffener Region werden verschiedene Formen unterschieden, wie z.B. Polioenzephalitis, Leukenzephalitis und Panenzephalitis. Eine kombinierte Entzündung von Gehirn und Meningen wird als Meningoenzephalitis bezeichnet, während eine Beteiligung von Gehirn und Rückenmark als Enzephalomyelitis bekannt ist.
Epidemiologie der Enzephalitis
Die epidemiologischen Angaben zur Enzephalitis variieren stark. Studien zeigen eine Spanne von 0,7 bis 13,8 Fällen pro 100.000 Personen pro Jahr. Eine Literaturrecherche in der Medline-Datenbank ergab eine jährliche Inzidenz einer infektiösen Enzephalitis von 1,5 bis 7 Fällen pro 100.000 Einwohner weltweit (ausgenommen Epidemien). Die Inzidenz der HSV-Enzephalitis beträgt in Westeuropa jährlich etwa 5 pro 100.000 Einwohner, wobei ein Drittel der Patienten unter 20 Jahre alt ist. Das Herpes-simplex-Virus Typ 1 (HSV-1) ist für etwa die Hälfte aller Enzephalitis-Todesfälle verantwortlich.
Regionale Unterschiede
Die Übertragung von Enzephalitis-Erregern durch Vektoren weist große regionale Unterschiede auf. In Asien ist das Japanische Enzephalitis-Virus weit verbreitet, während in Ost- und Nordeuropa sowie Ostrussland durch Zecken übertragene Enzephalitiden dominieren. In Nordamerika sind Flavivirus oder Alphavirus häufige Erreger. In Deutschland erkranken vor allem Personen an Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME), die in Risikogebieten wie Bayern, Baden-Württemberg, Thüringen, Hessen oder Rheinland-Pfalz leben und arbeiten. Die Jahresinzidenz variiert regional, liegt aber deutschlandweit bei etwa 1,3 Fällen pro 100.000 Einwohner. Die Japanische Enzephalitis ist vorwiegend in Ost- und Südostasien verbreitet, wo jährlich etwa 30.000 bis 50.000 Personen, vor allem Kinder, erkranken und mehr als 10.000 Menschen daran sterben.
Ursachen der Enzephalitis
Die Ursachen der Enzephalitis sind vielfältig und umfassen infektiöse und nicht-infektiöse Faktoren.
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Virale Enzephalitis
Die meisten Gehirnentzündungen sind viraler Genese. Laut einer prospektiven Kohortenstudie ist das Herpes-simplex-Virus (HSV) mit 65% der Fälle der häufigste Auslöser. Hauptsächlich ist das HSV Typ-1-Virus verantwortlich, während bei Neugeborenen oder immungeschwächten Personen häufiger das HSV Typ 2 vorkommt. Weitere virale Auslöser sind Varicella-Zoster-Viren (VZV), Masernviren und Zytomegalieviren, seltener auch Enteroviren. Auch Viruserkrankungen wie Grippe, Mononukleose, Mumps, Röteln, Windpocken oder Rabies können zu einer Enzephalitis führen.
Regionale begrenzte virale Ursachen: Einige virale Enzephalitiden sind nahezu ausschließlich mit bestimmten Regionen assoziiert. Ein typisches Beispiel ist das FSME-Virus, das durch Zecken von Nagern auf den Menschen übertragen wird. Da der Lebenszyklus von Zecken temperatur- und feuchtigkeitsabhängig ist, treten die meisten FSME-Erkrankungen zwischen April und November auf. FSME-Risikogebiete in Deutschland liegen vor allem in Sachsen, Bayern, Baden-Württemberg und Thüringen. In der Schweiz sind beispielsweise die Regionen im Kreis Bern, Graubünden, Schaffhausen, St. Gallen und Zürich als Hochrisikogebiete gelistet. Österreich gehört zu den am stärksten betroffenen FSME-Gebieten in Europa, mit einem landesweiten FSME-Risiko und Hochrisikogebieten in den Flussniederungen entlang der Donau.
In Asien werden regional begrenzte Gehirnentzündungen in der Regel durch von Arthropoden übertragene Arboviren aus der Gruppe der Flaviviren verursacht. Das Japanische Enzephalitis-Virus (JEV) ist beispielsweise Auslöser der Japanischen Enzephalitis. Risikogebiete sind China, Indien, Nepal, Philippinen, Thailand, Sri Lanka und Vietnam. Das West-Nil-Virus, ebenfalls ein Flavivirus, war ursprünglich in Afrika und Asien verbreitet, breitet sich aber seit den 1990er-Jahren auch in den USA aus.
Bakterielle Enzephalitis
Zu den bakteriellen Erregern einer Enzephalitis zählen vor allem Mycobacterium tuberculosis und Listeria monocytogenes, wobei letzteres insbesondere ältere und immunsupprimierte Personen betrifft. Weitere Enzephalitis-auslösende bakterielle Infektionen sind Typhus, Syphilis und Borreliose, wobei eine isolierte Enzephalitis durch Borrelien sehr selten ist.
Enzephalitis durch Pilze
Pilzbedingte Gehirnentzündungen sind insgesamt relativ selten. Die meisten mykotischen Enzephalitiden entstehen im Rahmen einer Kryptokokkose bei abwehrgeschwächten Patienten, insbesondere bei immunsupprimierten Patienten aufgrund einer Organtransplantation oder im Rahmen schwerer Erkrankungen wie HIV-Infektion, AIDS oder malignen Erkrankungen.
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Parasitäre Enzephalitis
Für parasitäre Enzephalitiden sind vor allem Protozoen wie Toxoplasmen (z.B. Toxoplasma gondii bei Toxoplasmose), Parasiten der Gattung Schistosoma (z.B. Pärchenegel bei Bilharziose) und amöbenähnliche Wurzelfüßer bzw. Rhizopoden (z.B. Naegleria fowleri bei primärer Amöben-Meningoenzephalitis, PAME) verantwortlich. Naegleria fowleri ist weltweit verbreitet und wird hauptsächlich durch Feuchtigkeit wie Badeseen und Schwimmbäder, aber auch über Nasenspülungen übertragen. Diese Gehirnentzündungen sind meist schwer behandelbar und enden in der Regel letal.
In Afrika, südlich der Sahara, wird die Afrikanische Trypanosomiasis (Schlafkrankheit) durch Trypanosoma brucei verursacht, die durch Tsetsefliegen übertragen werden. Im zweiten Stadium dieser Tropenkrankheit kommt es zur parasitären Enzephalitis. Eine weitere parasitäre Enzephalitis ist die zerebrale Malaria als Komplikation nach einer Infektion mit Plasmodium falciparum.
Immunvermittelte Enzephalitis
Etwa 20% der Gehirnentzündungen sind auf eine Immunursache zurückzuführen. Die Enzephalitis kann beispielsweise im Rahmen diverser Infektionskrankheiten immunologisch getriggert werden. Eine solche Enzephalitis zeigt sich klassischerweise eine bis drei Wochen nach Erkrankung als monophasische demyelinisierende akute disseminierte Enzephalomyelitis (ADEM). Das Immunsystem greift dabei ZNS-Antigene an, die Proteinen des infektiösen Agens ähneln.
Limbische Enzephalitis: Bei vielen immunvermittelten Enzephalitiden sind spezifische Autoantikörper gegen neuronale Zellfragmente nachweisbar. Aufgrund typischer entzündlicher Schädigungen des limbischen Systems werden diese Gehirnentzündungen auch als limbische Enzephalitis bezeichnet. Dabei gibt es paraneoplastische, limbische (PLE) im Rahmen von Krebserkrankungen und autoimmune bzw. nicht-paraneoplastische Enzephalitiden (NPLE). Bei den NPLE richten sich die Antikörper meist gegen Oberflächenantigene von Neuronen, bei den PLE vor allem gegen intrazelluläre Proteine.
Enzephalitis als Spätfolge
Eine Gehirnentzündung kann auch als Spätfolge einer Virusinfektion auftreten. Sie kann direkt erregerbedingt (durch eine Primärinfektion oder nach Virus-Reaktivierung) oder als sekundäre (postinfektiöse) immunologische Komplikation auftreten. Erregerbedingte Gehirnentzündungen basieren auf einem zytotoxischen Effekt, immunologisch vermittelte Enzephalitiden zeigen perivenöse Antikörperinfiltrate. Diese zellulären Abweichungen vermitteln eine Immunkaskade des körpereigenen Abwehrsystems, beeinflussen unterschiedliche Zellrezeptoren und stören den Zellstoffwechsel im zentralen Nervensystem. Infizierte Bereiche der Großhirnhemisphären werden von Hirnödemen begleitet.
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Betroffene Areale des Hirnparenchyms weisen makroskopisch inflammatorische und hämorrhagische Veränderungen auf. Mikroskopisch finden sich häufig Derivationen in Zytoplasma von Gliazellen, Endothelzellen und Neuronen, perivaskuläre und perineuronale Infiltrationen sowie intranukleäre Einschlüsse. Bei einer HSV-Enzephalitis zeigen sich typischerweise pyknotische Zellkerne mit homogenen, eosinophilen Einschlüssen, bei der Zytomegalievirus-Enzephalitis dominieren virale Kern-Einschlüsse als sogenannte Eulenaugenzellen. Diese strukturell geschädigten Zellen wandeln sich um und sterben infolge Apoptose ab. Der neuronale Untergang geht mit Defekthöhlen und Vernarbungen sowie einer sukzessiven Schrumpfung des Hirnparenchyms einher.
Symptome der Enzephalitis
Eine Enzephalitis beginnt häufig mit respiratorischen oder gastrointestinalen Prodromi. Die Patienten fühlen sich schwach, wie kurz vor einem grippalen Infekt, empfinden eine latente Übelkeit und erbrechen mitunter. Die Beschwerden sind von allgemeinem Krankheitsgefühl begleitet. Fieber kann sich innerhalb Stunden entwickeln oder binnen mehrerer Tage aufgebaut werden. Etwa ein Viertel der Fälle verlaufen afebril.
Klassische Symptome einer Enzephalitis sind Kopfschmerzen, kognitive Veränderungen (Aphasie, Gedächtnisstörungen und/oder Persönlichkeitsveränderungen) und neurologische Defizite. Diese Defizite können sich diffus als allgemeine Verlangsamung in Denken und Handeln oder als Wahrnehmungs- und Orientierungsstörungen zeigen, aber auch als Bewusstseinsstörung von leichter Somnolenz bis zum ausgeprägten Koma auftreten. Häufig werden diese Symptome von epileptischen Anfällen begleitet.
Fokale neurologische Defizite hängen von der betroffenen Hirnregion ab. Typisch sind Sehstörungen und Doppelbilder, Sprachstörungen, Geruchsbeeinträchtigungen und Geräuschempfindlichkeiten sowie Hemiparesen. Bei Mitbeteiligung der Meningen (Meningoenzephalitis) sind die klassischen meningitischen Symptome zu beobachten.
Besonderheiten verschiedener Enzephalitis-Formen
HSV-Enzephalitis: Eine Enzephalitis durch Herpes-simplex-Viren beginnt in der Regel mit allgemeiner Krankheitssymptomatik, hohem Fieber und Kopfschmerzen. Darauf folgen Bewusstseins- und Wesensveränderungen, psychotische Episoden und fokalneurologische Ausfälle. Diese beruhen auf einer nekrotisierenden hämorrhagischen Entzündung, vorzugsweise im Temporallappen und in den benachbarten Strukturen. Bei etwa 50% fallen Paresen auf. Auf einen Temporallappen-Herd weist die sogenannte Wernicke-Aphasie hin. Leitsymptome dieser sensorischen Aphasie sind:
- Flüssige, teils exzessive Sprache, ohne Sinnhaftigkeit
- Logorrhoe
- Neologismen
- Paraphrasien
- Paragrammatismus
- Schreibstörungen
- Gestörtes Leseverständnis
FSME: Die Frühsommer-Meningoenzephalitis (tick-borne encephalitis) beginnt nur selten symptomatisch. Bis zu 70% aller FSME-Patienten sind zunächst beschwerdefrei. Lediglich 10 bis 30% der Betroffenen leiden zwei bis 20 Tage nach Infektion an grippeähnlichen Symptomen, Fieber sowie Kopf- und Gliederschmerzen. Bei etwa 70% von ihnen flaut das Fieber nach rund einer Woche ab, um nach wenigen Tagen erneut anzusteigen. Temperaturen um 40 Grad Celsius sind keine Seltenheit.
Hinweisgebende Zeichen einer Beteiligung von Gehirnparenchym und Meningen sind Kopfschmerzen und Bewusstseinseintrübungen sowie meningeale Reizsymptome in Form von Nackensteifigkeit, Nausea und Emesis, Licht- und Geräuschempfindlichkeit. Etwa die Hälfte der Patienten hat starke Bewusstseinsstörungen (bis zum Koma) und Paresen (bis zur Atemlähmung). Etwa 10% der Betroffenen zeigen schlaffe Arm- und Beinparesen als Zeichen einer Myelitis. Häufig sind auch die motorischen Hirnnervenkerne und die Vorderhörner im Rückenmark betroffen. Eine solche Hirnstammenzephalitis heilt nur selten vollständig aus. Jüngere Patienten haben dabei eine bessere Prognose als Erwachsene.
Japanische Enzephalitis: Von der Japanischen Enzephalitis sind vor allem Kinder betroffen. Die meisten Erwachsenen in Ost- und Südostasien haben gegen den Erreger eine Immunität aufgebaut. Als Touristen sind insbesondere Langzeitreisende gefährdet, die in unmittelbarer Nähe von Reisanbau und Schweinezucht wohnen oder arbeiten. In der Regel verläuft die JEV-Infektion mild oder asymptomatisch. Nur bei 1 von 250 Erkrankten breitet sich die Japanische Enzephalitis auf das ZNS aus und geht mit einer Gehirnentzündung einher. Nach einer Inkubationszeit von etwa einer Woche (fünf bis 15 Tage) kommt es abrupt zu Kopfschmerzen, Fieber und Schüttelfrost. Hinweisgebend sind Myalgien, Parkinsonismus und Tremor. Kinder übergeben sich häufig und leiden an Diarrhoe. Die Patienten verlieren rasch das Bewusstsein und gleiten innerhalb kurzer Zeit ins Koma. Die Prognose ist sehr schlecht.
Diagnose der Enzephalitis
Die Diagnostik beginnt mit dem klinischen Bild des Patienten und der Eigen- und Fremdanamnese. Diese sollte neben der Medikamenten- und Krankheitsanamnese (auch Lippenherpes oder Genitalherpes) beispielsweise Fragen nach Reisen (vor allem Aufenthalten in Erreger-Endemiegebieten), besonderen Ausflügen (Fledermausführungen oder Höhlenbesuche), Tierkontakten (Rabies), Insekten- und Zeckenstichen, vorangegangenem Hautausschlag und Kontakten zu Infektionserkrankten beinhalten. Zudem ist der Immun- und Impfstatus zu ermitteln. Kurz zurückliegende febrile Krankheiten können zu parainfektiöser Enzephalitis, aber auch zu FSME passen. Etwa die Hälfte aller FSME-Patienten erlebt einen zweigipfligen Verlauf. Leiden die Patienten dann noch an schlaffen Paresen muss eine FSME-Infektion ausgeschlossen werden.
Laboruntersuchungen
Die üblichen Routinelaboruntersuchungen zeigen oft keine Auffälligkeiten. Bei einer auf das ZNS begrenzten Entzündung können entsprechende Serumparameter - je nach Erreger - im Normbereich liegen. Beispielsweise ist das CRP bei 75% aller HSV-Enzephalitiden zunächst nicht erhöht. Neben den Entzündungsmarkern wird nach spezifischen Antikörpern gesucht. Gute Chancen hat man damit bei Verdacht auf FSME-Enzephalitis. Noch vor dem direkten Erregernachweis finden sich serologisch FSME-IgM und -IgG. Bei Verdacht auf andere antikörpervermittelte Enzephalitiden kann sich die Suche auf onkoneuronale Antikörper sowie Antikörper gegen NMDA-Rezeptoren, LGI1 und CASPR2 ausweiten. Am aussagekräftigsten sind die Liquoruntersuchung.
Liquoruntersuchung
Die Untersuchung der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit (Liquor) kann Hinweise auf bestimmte Erkrankungen geben, wie z.B. eine meningeale Aussaat bei bestimmten Tumoren. Daher ist die Labordiagnostik und Liquordiagnostik bei der Diagnose eines Hirntumors sehr wichtig.
Bildgebende Verfahren
Die Magnetresonanztomografie (MRT Kopf) ist das bevorzugte bildgebende Verfahren zur Diagnose von Erkrankungen im Gehirn. Sie bietet detaillierte Bilder und kann Tumore, Ödeme und andere Anomalien identifizieren. Bei klinischem Verdacht auf einen Hirntumor wird in erster Linie eine MRT mit oder ohne Kontrastmittel durchgeführt. In Notfällen oder zur Beurteilung von Knochenstrukturen kann auch eine Computertomografie (CT) durchgeführt werden.
Differentialdiagnose
Es gibt viele Erkrankungen, die ähnliche Symptome wie ein Hirntumor verursachen können. Ein Hirnabszess ist eine Ansammlung von Eiter im Gehirn, die oft durch eine Infektion verursacht wird. Zerebrovaskuläre Erkrankungen betreffen die Blutgefäße des Gehirns. Entzündliche ZNS-Erkrankungen betreffen das zentrale Nervensystem, zu dem Gehirn und Rückenmark gehören. Beispiele sind die Multiple Sklerose, die Neurosarkoidose und Vaskulitiden. Virale Meningoenzephalitis ist eine Entzündung des Gehirns und der Hirnhäute durch Viren. Ein Tuberkulom ist eine raumfordernde Läsion, die durch Tuberkulose verursacht wird. Toxoplasmose ist eine Infektion, die oft bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem auftritt. Strahlennekrose ist ein Gewebeschaden, der durch Bestrahlung verursacht wird.
Behandlung der Enzephalitis
Die Behandlung von Hirntumoren hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter das Alter des Patienten, bestehende Vorerkrankungen und der Karnofsky-Index, ein Maß für die körperliche Leistungsfähigkeit des Patienten. Ein erhöhter Hirndruck, der durch den Tumor verursacht wird, kann behandelt werden, um die Symptome zu lindern. Um epileptische Anfälle zu verhindern, können Medikamente wie Antikonvulsiva verabreicht werden. Vor einer Operation werden bei Hirntumoren oft Medikamente wie Glucocorticoide verabreicht, um Schwellungen im Gehirn zu reduzieren. Wenn ein Patient Symptome zeigt, wird in der Regel einen chirurgischen Eingriff angestrebt, um so viel vom Tumor wie möglich zu entfernen. Dabei ist es wichtig, das umliegende gesunde Gehirngewebe zu schützen. Je nach Tumor und seiner Lage im Gehirn können verschiedene chirurgische Techniken und Hilfsmittel eingesetzt werden. Die Chemotherapie kann je nach Tumorart hilfreich sein. Die Strahlentherapie verwendet hochenergetische Strahlen, um Krebszellen abzutöten oder ihr Wachstum zu stoppen. Die Behandlung kann je nach Tumorart und -stadium variieren. Eine mögliche Nebenwirkung der Strahlentherapie ist ein Hirnödem, eine Schwellung im Gehirn, die jedoch mit Medikamenten behandelt werden kann. Andere Nebenwirkungen können Veränderungen im Blutbild, Hörverlust, Katarakt und trockene Augen sein.
Spezifische Therapieansätze
Bei bakteriellen Meningitiden ist ein frühzeitiger Beginn einer Antibiotikatherapie entscheidend. Das Antibiotikum sollte dabei gut die Blut-Liquor-Schranke überwinden können. Bei unbekanntem Erreger wird eine empirische Antibiotikatherapie in Abhängigkeit von Alter und prädisponierenden Faktoren schnellstmöglich begonnen. Diese besteht aus einem Cephalosporin der 3. Generation und dem gegen Listerien wirksamen Ampicillin. Nach erfolgter Erregerbestimmung kann eine spezifische Antibiotikatherapie erfolgen. Eine zusätzliche Behandlung mit Dexamethason ist bei erwachsenen Patienten mit klinischem Verdacht auf eine ambulant erworbene bakterielle Meningitis zu empfehlen.
Zur Behandlung einer viralen Meningitis sollte bei Nachweis einer lymphozytären Pleozytose im Liquor und insbesondere bei fokal neurologischen Auffälligkeiten und/oder Bewusstseinsstörung eine empirische Therapie mit Aciclovir erfolgen. Dieses sollte bei Nachweis einer Varizella-Zoster-Virus(VZV)- oder Herpes-simplex-Virus(HSV)-Meningitis für 10-14 Tage in einer Dosierung von 3-mal 750 mg i.v. gegeben werden.
Neuroborreliose
Borrelien sind sensibel gegenüber Cephalosporinen, Penizillinen und Tetrazyklinen. Eine Resistenz gegenüber Antibiotika ist bisher nicht bekannt. Das in Kliniken gängigste Antibiotikum zur Therapie der Neuroborreliose ist Ceftriaxon (2 g/Tag i.v.).
Prävention
Wichtig ist, dass für Meningokokken eine Impfung existiert, die nach den Empfehlungen des RKIs für die passenden Zielgruppen als Prophylaxe angeboten werden kann. Es stehen zahlreiche Impfstoffe zur Verfügung, die sich gegen mögliche Erreger von Gehirnentzündungen richten.
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